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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 107

107. Uma corrente de ar quente com temperatura de bulbo seco de 36 °C e temperatura de bulbo úmido de 30 °C é misturada adiabaticamente com uma corrente de ar frio saturado a 12 °C. As vazões mássicas das correntes de ar seco e frio são de 8 kg/s e 10 kg/s, respectivamente. Considerando uma pressão total de 1 atm, determine (a) a temperatura, (b) a umidade específica e (c) a umidade relativa da mistura.

Passo 1

As propriedades de cada fluxo de entrada são determinadas a partir do gráfico psicrométrico (Fig. A-31 ou EES) como sendo:

h 1 = 99,4   k J k g   d e   a r   s e c o

ω 1 = 0,0246 k g k g   d e   a r   s e c o

E ,

h 2 = 34,1 k J k g   d e   a r   s e c o

ω 2 = 0,00873 k g k g   d e   a r   s e c o

A umidade específica e a entalpia da mistura podem ser determinadas a partir das Eqs. 14-24, que são obtidos combinando a conservação das equações de massa e energia para a mistura adiabática de duas correntes:

m ˙ a 1 m ˙ a 2 = ω 2 - ω 3 ω 3 - ω 1 = h 2 - h 3 h 3 - h 1

8 10 = 0,00873 - ω 3 ω 3 - 0,0246 = 34,1 - h 3 h 3 - 99,4

Que podruz,

Passo 2

Letra (b)

ω 3 = 0,0 15 8   k g   H 2 O k g   d e   a r   s e c o

h 3 = 63,1   k J k g   d e   a r   s e c o

Essas duas propriedades fixam o estado da mistura. Outras propriedades da mistura são determinadas no quadro psicrométrico:

Passo 3

Letra (a)

T 3 = 22,8 ° C

Passo 4

Letra (c)

ϕ 3 = 90,1 %

Resposta

  1. T 3 = 22,8 ° C
  2. ω 3 = 0,0158   k g   H 2 O k g   d e   a r   s e c o   e   h 3 = 63,1   k J k g   d e   a r   s e c o
  3. ϕ 3 = 90,1 %
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